Proizvod CNC obrade sivog lijevanog željeza

Strojna obrada je proces u kojem se materijal (često metal) reže u željeni konačni oblik i veličinu kontroliranim postupkom uklanjanja materijala. Procesi kojima je zajednička tema, kontrolirano uklanjanje materijala, danas su zajednički poznati kao subtraktivna proizvodnja, za razliku od procesa kontroliranog dodavanja materijala, koji su poznati kao aditivna proizvodnja. Ono što točno podrazumijeva "kontrolirani" dio definicije može varirati, ali gotovo uvijek podrazumijeva upotrebu alatnih strojeva (uz samo električne i ručne alate).

Strojna obrada je dio proizvodnje mnogihmetalni proizvodi, ali se također može koristiti na materijalima kao što su drvo, plastika, keramika i kompoziti. Osoba koja je specijalizirana za strojnu obradu naziva se strojar. Prostorija, zgrada ili tvrtka u kojoj se obavlja strojna obrada naziva se strojarnica. Velik dio moderne strojne obrade provodi se računalnim numeričkim upravljanjem (CNC), u kojem se računala koriste za kontrolu kretanja i rada glodalica, tokarilica i drugih strojeva za rezanje. Ovo povećava učinkovitost, budući da CNC stroj radi bez ljudske posade, čime se smanjuju troškovi rada za strojarnice.

Tri glavna procesa obrade klasificiraju se kao tokarenje, bušenje i glodanje. Ostale operacije koje spadaju u razne kategorije uključuju oblikovanje, blanjanje, bušenje, provlačenje i piljenje.

Operacije tokarenja su operacije koje rotiraju radni komad kao primarna metoda pomicanja metala prema alatu za rezanje. Strugovi su glavni alatni strojevi koji se koriste u tokarenju.

Operacije glodanja su operacije u kojima se alat za rezanje okreće kako bi oštrice dovele do izratka. Glodalice su glavni alatni strojevi koji se koriste u glodanju.

Operacije bušenja su operacije u kojima se rupe proizvode ili pročišćavaju dovođenjem rotirajućeg rezača s oštricama na donjem kraju u kontakt s izratkom. Operacije bušenja izvode se prvenstveno u bušilicama, ali ponekad i na tokarilicama ili glodalicama.

Razne operacije su operacije koje, striktno govoreći, ne moraju biti operacije strojne obrade u smislu da ne moraju biti operacije koje proizvode strugotine, ali te se operacije izvode na tipičnom alatnom stroju. Bruniranje je primjer raznih operacija. Poliranje ne proizvodi strugotine, ali se može izvesti na tokarilici, mlinu ili bušilici.

Nedovršeni izradak koji zahtijeva strojnu obradu trebat će odrezati nešto materijala kako bi se dobio gotov proizvod. Gotov proizvod bio bi izradak koji zadovoljava specifikacije postavljene za taj izradak tehničkim crtežima ili nacrtima. Na primjer, može se zahtijevati da obradak ima određeni vanjski promjer. Tokarski stroj je alatni stroj koji se može koristiti za stvaranje tog promjera rotiranjem metalnog obratka, tako da alat za rezanje može odrezati metal, stvarajući glatku, okruglu površinu koja odgovara potrebnom promjeru i površinskoj obradi. Za uklanjanje metala u obliku cilindričnog otvora može se koristiti bušilica. Ostali alati koji se mogu koristiti za razne vrste uklanjanja metala su strojevi za glodanje, pile i strojevi za brušenje. Mnoge od ovih istih tehnika koriste se u obradi drva.

Napredne tehnike obrade uključuju preciznostCNC obrada, obrada električnim pražnjenjem (EDM), elektrokemijska erozija, lasersko rezanje ili rezanje vodenim mlazom za oblikovanje metalnih izradaka.

Kao komercijalni pothvat, strojna obrada se općenito izvodi u strojarnici, koja se sastoji od jedne ili više radnih prostorija u kojima se nalaze glavni alatni strojevi. Iako radionica strojeva može biti samostalna operacija, mnoge tvrtke održavaju interne radionice strojeva koje podržavaju specijalizirane potrebe poslovanja.

Strojna obrada zahtijeva obraćanje pažnje na mnoge detalje kako bi izradak zadovoljio specifikacije navedene u tehničkim crtežima ili nacrtima. Osim očitih problema vezanih uz ispravne dimenzije, postoji problem postizanja ispravne završne obrade ili glatkoće površine izratka. Inferiorna završna obrada koja se nalazi na strojno obrađenoj površini obratka može biti uzrokovana nepravilnim stezanjem, tupim alatom ili neprikladnom prezentacijom alata. Često se ova loša završna obrada površine, poznata kao klepetanje, očituje valovitom ili nepravilnom završnom obradom i pojavom valova na obrađenim površinama obratka.

Strojna obrada je svaki proces u kojem se alat za rezanje koristi za uklanjanje sitnih komadića materijala s obratka (obradak se često naziva "djelo"). Za izvođenje operacije potrebno je relativno kretanje između alata i rada. Ovo relativno gibanje postiže se u većini operacija strojne obrade pomoću primarnog gibanja, koje se naziva "brzina rezanja" i sekundarnog gibanja koje se naziva "posmak". Oblik alata i njegovo prodiranje u radnu površinu, u kombinaciji s tim pokretima, proizvode željeni oblik dobivene radne površine.

Operacije strojne obrade
Postoje mnoge vrste operacija strojne obrade, od kojih je svaka sposobna generirati određenu geometriju dijela i teksturu površine.

Kod tokarenja, alat za rezanje s jednim reznim rubom koristi se za uklanjanje materijala s rotirajućeg obratka kako bi se dobio cilindrični oblik. Primarno gibanje se postiže rotacijom obratka, a posmak se postiže polaganim pomicanjem reznog alata u smjeru paralelnom s osi rotacije obratka.

Bušenje se koristi za stvaranje okrugle rupe. To se postiže rotirajućim alatom koji obično ima dva ili četiri spiralna rezna ruba. Alat se dovodi u smjeru paralelnom s njegovom osi rotacije u obradak kako bi se oblikovala okrugla rupa.

Kod bušenja, alat s jednim savijenim šiljastim vrhom se pomiče u grubo napravljenu rupu u izratku koji se vrti kako bi se malo povećala rupa i poboljšala njena točnost. To je fina završna operacija koja se koristi u završnim fazama proizvodnje proizvoda.

Razvrtanje je jedna od operacija dimenzioniranja kojom se uklanja mala količina metala iz već izbušene rupe.

U glodanju se rotirajući alat s više oštrica pomiče polako u odnosu na materijal kako bi se stvorila ravna ili ravna površina. Smjer posmaka je okomit na os rotacije alata. Brzinu kretanja osigurava rotirajuća glodalica. Dva osnovna oblika glodanja su: periferno glodanje i čeono glodanje.

Ostale konvencionalne operacije strojne obrade uključuju oblikovanje, blanjanje, provlačenje i piljenje. Također, brušenje i slične abrazivne operacije često su uključene u kategoriju strojne obrade.

Alat za rezanje ima jednu ili više oštrih oštrica i izrađen je od materijala koji je tvrđi od radnog materijala. Rezna oštrica služi za odvajanje strugotine od osnovnog radnog materijala. S oštricom su povezane dvije površine alata:

Grablje i bok.
Nagnuta površina koja usmjerava protok novonastale strugotine, usmjerena je pod određenim kutom koji se naziva nagibni kut "α". Mjeri se u odnosu na ravninu okomitu na radnu površinu. Nagibni kut može biti pozitivan ili negativan. Bočna strana alata osigurava razmak između alata i novoformirane radne površine, čime se površina štiti od abrazije, koja bi pogoršala završnu obradu. Taj kut između radne plohe i bočne plohe naziva se reljefni kut. Postoje dvije osnovne vrste alata za rezanje:

Alat s jednom točkom i alat s više oštrica
Alat s jednim vrhom ima jednu oštricu i koristi se za tokarenje, bušenje i blanjanje. Tijekom strojne obrade, vrh alata prodire ispod izvorne radne površine radnog dijela. Vrh je ponekad zaobljen na određeni radijus, koji se naziva polumjer nosa.

Alati s više oštrica imaju više od jedne oštrice i obično postižu svoje kretanje u odnosu na radni dio rotacijom. Za bušenje i glodanje koriste se rotirajući alati s više oštrica. Iako se oblici ovih alata razlikuju od alata s jednom točkom, mnogi elementi geometrije alata su slični.